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4. 图示Cu-Cd二元相图全图及其400℃～600℃范围的局部放大：（13分）
3） 请根据相图写出549℃、547℃、544℃、397℃和314℃五条水平线的三相平衡反应
类型及其反应式； 4） 已知β相成分为wcd =46.5％，400℃时γ相的成分为wcd =57％，请计算400℃时wCd
＝50％合金的相组成。
答：
1）549℃：包晶反应，（Cu）+ L→β 547℃：包晶反应，β + L→γ 544℃：共晶反应，L→ γ + δ 397℃：包晶反应，δ + L→ ε 314℃：共晶反应，L→ ε +（Cd） 2）?%?57?5050?46.5?100%?66.7% 或 ?%??100%?33.3%
57?46.557?46.5西北工业大学2009年硕士研究生入学考试试题
1.
简答题（每题10分，共60分）
1. 在位错发生滑移时，请分析刃位错、螺位错和混合位错的位错线l与柏氏矢量b、外加切应力τ与柏氏矢量b、外加切应力τ与位错线l之间的夹角关系，及位错线运动方向。（请绘表格作答，答案务必写在答题册上）
类型
刃位错
螺位错
混合位错
b 与 l
τ 与 b
τ与 l
位错线运动方向
2. 什么是置换固溶体？影响置换固溶体溶解度的因素有哪些？形成无限固溶体的条件是什么？
3. 置换扩散与间隙扩散的扩散系数有何不同？在扩散偶中，如果是间隙扩散，是否会发生柯肯达尔效应？为什么？
4. 在室温下对铁板（其熔点为 1538℃ ）和锡板（其熔点为 232℃ ），分别进行来回弯折，随着弯折的进行，各会发生什么现象？为什么？ 5. 何为固溶强化？请简述其强化机制。 6. 请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。 二、作图计算题（每题10分，共40分）
9. 请比较FCC晶体中 和 两位错的畸变能哪个较大。
10. 面心立方晶体沿[001]方向拉伸，可能有几个滑移系开动？请写出各滑移系指数，并分别绘图示之。 11. 在Al单晶中，（111）面上有一位错
，
面上另一位错
。若两位错发生反应，请绘出新位错，并判断其性质。
4. 请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。 2) 综合分析题（每题25分，共50分）
1. 请分析影响回复和再结晶的因素各有哪些，以及影响因素的异同，并请分析其原因。
℃
℃
℃
℃
2. 附图为Ti-Al二元合金相图：
℃ 5） 请分析并分别写出1285℃、1125℃和665℃三个恒温转变的类型和反应
式，以及882℃时发生两相恒温转变的类型和反应式。
℃
23 35 6） 请绘出w＝31%合金平衡结晶的冷却曲线，并注明各阶段的主要相变反
应。
7） 请分析500℃时，w＝31%的合金平衡结晶的相组成物和组织组成物，并
计算其质量分数。
（注：1125℃时，w?Ti＝27%，w Ti3Al＝26%，w TiAl＝35%；
500℃时，w Ti3Al＝23%，w TiAl＝35%）
2009年西北工业大学硕士研究生入学试题参考答案
二、 简答题（每题10分，共60分）
1. 在位错发生滑移时，请分析刃位错、螺位错和混合位错的位错线l与柏氏矢量b、外加切应力τ与柏氏矢量b、外加切应力τ与位错线l之间的夹角关系，及位错线运动方向。（请绘表格作答，答案务必写在答题册上） 答：
位错线运动方向
⊥ ⊥ 法线 //
法线 // // //
2. 什么是置换固溶体？影响置换固溶体溶解度的因素有哪些？形成无限固溶体
一定角度 // 一定角度 法线
的条件是什么？
答：溶质原子取代溶剂原子，并保持溶剂结构的合金相称为置换固溶体。 影响因素有：1）原子尺寸；2）晶体结构；3）电负性；4）电子浓度 两组元晶体结构相同是形成无限固溶体的必要条件。
3. 置换扩散与间隙扩散的扩散系数有何不同？在扩散偶中，如果是间隙扩散，是否会发生柯肯达尔效应？为什么？
答：间隙扩散系数与空位浓度无关，而置换扩散系数与空位浓度有关（可用公式表示）。一般地，间隙扩散系数大于置换扩散系数。
不会发生。因为间隙扩散中考虑间隙原子定向流动，未考虑置换互溶式扩散。
4. 在室温下对铁板（其熔点为 1538℃ ）和锡板（其熔点为 232℃ ），分别进行来回弯折，随着弯折的进行，各会发生什么现象？为什么？ 答：根据T再＝（0.35～0.45）Tm可知
Fe在室温下加工为冷加工，Sn在室温下加工为热加工
因此随着弯曲的进行，铁板发生加工硬化，继续变形，导致铁板断裂 Sn板属于热加工，产生动态再结晶，弯曲可不断进行下去
5. 何为固溶强化？请简述其强化机制。
答：固溶强化就是溶质原子阻碍位错运动，从而使合金强度提高的现象。 主要机制包括：1）柯氏气团，即溶质原子的弹性应力场阻碍位错运动；2）玲木气团，即溶质原子降低基体层错能，使位错分解为扩展位错，阻碍位错交滑移或攀移；3）电交互作用，即带电溶质原子与位错形成静电交互作用，阻碍位错运动。
6. 请比较二元共晶转变与包晶转变的异同。
答：相同点：恒温、恒成分转变；相图上均为水平线。
不同点：共晶为分解型反应，包晶为合成型反应；共晶线全是固相线，包晶线只有部分是固相线；共晶三角在水平线上，包晶三角在水平线下。 二、作图计算题（每题10分，共40分）
b 与 l
τ 与 b
τ与 l
12. 请比较FCC晶体中
错的畸变能哪个较大。
和
两位
答：
故：b1的畸变能较小。
13. 面心立方晶体沿[001]方向拉伸，可能有几个滑移系开动？请写出各滑移系指数，并分别绘图示之。 答：共12个滑移系，其中可能开动的有8个。分别是：
、
、
14. 在Al单晶中，（111）面上有一位错
，
面上另一位错
、
、
。若两位错发生反应，请绘出新位错，并判断其性质。
答：新位错为 位错线为（111）面与
。
面的交线
。
b1 b3 b'2 b2 两者垂直，因此是刃型位错。
4. 请分别写出立方晶系中{110}和{100}晶面族包括的晶面。 答：